次氯酸甲酯
次氯酸甲酯是最簡單的次氯酸酯,化學式為CH3OCl。它有一個同分異構體氯甲醇(ClCH2OH),這個化合物不穩定,會迅速脫氯化氫,生成甲醇。而次氯酸甲酯也較為不穩定,毒性很大,可爆炸性地分解,並生成有毒的甲醛和氯化氫氣體。次氯酸甲酯是由Traugott Sandmeyer於1880年代首次合成的。[1]
次氯酸甲酯 | |||
---|---|---|---|
| |||
IUPAC名 (Chlorooxy)methane | |||
系統名 Methyl hypochlorite | |||
別名 | 甲氧基氯 | ||
識別 | |||
CAS號 | 593-78-2 | ||
PubChem | 79056 | ||
ChemSpider | 71388 | ||
SMILES |
| ||
InChI |
| ||
InChIKey | UCFFGYASXIPWPD-UHFFFAOYSA-N | ||
性質 | |||
化學式 | CH3ClO | ||
摩爾質量 | 66.49 g·mol−1 | ||
外觀 | 氣體 | ||
氣味 | 刺激性 | ||
密度 | 1.058 g/cm3 | ||
熔點 | -120.4 °C(153 K) | ||
沸點 | 9.18 °C(282 K) | ||
溶解性(水) | 分解 | ||
折光度n D |
1.343 | ||
危險性 | |||
警示術語 | R:R3 R8 R23/24/25 R35 | ||
NFPA 704 | |||
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。 |
結構
次氯酸甲酯在構型上類似於甲醇,其氫被氯取代:
化學鍵[2] | ||||
鍵 | 鍵的種類 | 電子結構 | 鍵長 | 離子成分 |
---|---|---|---|---|
C-H | σ | 2sp2-1s | 107 pm | 3% C- H+ |
C-O | σ | 2sp3-2sp3 | 150 pm | 19% C+ O- |
O-Cl | σ | 2sp2-3sp3 | 172 pm | 2% O- Cl+ |
統計學電荷[3] (各原子所帶電荷,計算值) | ||||
O | -0,21 | |||
C | -0,10 | |||
Cl | +0,02 | |||
H (C-H) | +0,03 |
製備
次氯酸(HOCl)和甲醇(CH3OH)反應,生成不穩定的次氯酸甲酯:
化學性質
次氯酸甲酯具有親電的Cl+和親核的CH3O-。
分解反應
取代反應
次氯酸甲酯可以和鹼反應。如和氫氧化鈉反應,生成甲醇鈉和次氯酸。和其它醇鈉反應,生成甲醇鈉和對應的烷基次氯酸酯。[4]
和炔鈉、氰化鈉、硫氫化鈉、硫醇鈉、鹵化鈉反應,生成甲醇鈉和相應的氯代物種:[4]
和氨、伯胺、仲胺或磷化氫反應,生成甲醇和少一個氫的取代產物:[4][5]
氯甲酸甲酯和矽烷在三氟化硼的存在下反應,生成氯化氫和甲氧基矽烷:[6]:
加成反應
次氯酸甲酯可以和烯烴、炔烴以及共軛二烯烴發生加成反應,生成更穩定的氯代醚:
和含雜原子的小環化合物有類似反應,如和環氧乙烷反應,生成爆炸性的2-甲氧基次氯酸乙酯[7];和環丙胺反應生成2-甲氧基氯乙胺[8]:
它可以和活潑羰基化合物(如甲醛)、亞胺化合物發生加成反應:
參考文獻
- ^ Sandmeyer, Traugott. Ueber Aethyl- und Methylhypochlorit. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft. January 1886, 19 (1): 857–861 [2022-10-21]. doi:10.1002/cber.188601901196. (原始內容存檔於2022-10-21).
- ^ Τα δεδομένα προέρχονται από τους πίνακες δεδομένων των στοιχείων άνθρακα, πυριτίου και υδρογόνου και τις πηγές«Table of periodic properties of the Ellements», Sagrent-Welch Scientidic Company και «Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982»
- ^ Υπολογισμένο βάση του ιονισμού από τον παραπάνω πίνακα
- ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 186, §7.3.1.
- ^ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 267, §11.3.Α1, R = Cl, X = CH3O.
- ^ Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991, σελ. 291-293, §19.1.
- ^ Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.1., σελ. 16-17, εφαρμογή γενικής αντίδρασης για Nu = CH3O.
- ^ Ν. Αλεξάνδρου, Α. Βάρβογλη, Δ. Νικολαΐδη: Χημεία Ετεροχημικών Ενώσεων, Θεσσαλονίκη 1985, §2.3., σελ. 22-25.
- ^ Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982, σελ. 155, §6.7.3.
拓展閱讀
- Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
- Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
- SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
- Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982